Klassenarbeit - Schulentwicklung NRW

WP Biologie Jahrgang 7 - 2. Klassenarbeit
Kampf gegen Infektionskrankheiten/ Milchallergie oder Laktoseintoleranz?
Die ausführliche schriftliche Ausarbeitung auf dieser ersten Seite der Beispielarbeit dient der
Veranschaulichung der Bezüge zum Kernlehrplan. Diese müssen nicht notwendigerweise schriftlich fixiert
werden.
Kompetenzerwartungen:
Diese Klassenarbeit erfordert folgende übergeordnete Kompetenzerwartungen, wobei in Klammern die jeweilige
Aufgabe genannt wird, in der das Erreichen der Kompetenzerwartung überprüft wird.
Die Schülerinnen und Schüler können …
UF2
E1
E3
K2
K4
B1
B2
gegebene biologisch-technische Probleme analysieren, Konzepte und Analogien für Lösungen begründet
auswählen und dabei zwischen wesentlichen und unwesentlichen Aspekten unterscheiden [Aufgabe 1, 3, 4],
komplexere biologisch-technische Probleme in Teilprobleme zerlegen und dazu zielführende Fragestellungen
formulieren [Aufgabe 3],
zu biologischen Fragestellungen begründete Hypothesen formulieren und Möglichkeiten zu ihrer Überprüfung
angeben [Aufgabe 3],
Daten und andere Informationen aus biologischen Texten, Abbildungen, Grafiken, Schemata, Tabellen und
Diagrammen entnehmen und diese, ggf. im Zusammenhang mit erklärenden Textstellen, sachgerecht
interpretieren [Aufgabe 1, 2, 3, 4],
für Daten und deren Auswertung zweckdienliche Tabellen und Diagramme anlegen, diese skalieren und unter
Angabe von Messeinheiten eindeutig beschriften sowie Datenpunkte eintragen und mit geeigneten Kurven
verbinden [Aufgabe 2],
für Entscheidungen in biologisch-technischen Zusammenhängen Bewertungskriterien und Handlungsoptionen
ermitteln und diese einander zuordnen [Aufgabe 4],
in Situationen mit mehreren Entscheidungsmöglichkeiten Kriterien gewichten, Argumente abwägen,
Entscheidungen treffen und diese gegenüber anderen Positionen begründet vertreten [Aufgabe 4].
Diese Klassenarbeit nimmt Bezug auf folgende konkretisierte Kompetenzerwartungen:
Die Schülerinnen und Schüler können …

die Vermehrung von Bakterien und Viren gegenüberstellen (UF2, UF4),

auf der Grundlage eines vorgegebenen Versuchsplans (u. a. zu einem historischen Versuch zu den Grundlagen
der Impfung) eine passende, dem Versuch zu Grunde liegende naturwissenschaftliche Fragestellung formulieren
(E1),

Ergebnisse verschiedener historischer Versuche zu den wissenschaftlichen Grundlagen der Impfung unter
heutigen Fragestellungen auswerten (E6, E9),

vorgegebene Daten zum Wachstum von Bakterienkulturen unter Verwendung einer vorgegebenen Skalierung in
Diagrammen darstellen (K4),

die Kennzeichnung von Lebensmitteln und Zusatzstoffen entschlüsseln sowie ausgewählte Lebensmittel im
Hinblick auf ihre potenziellen Einnahmewirkungen bei einschlägigen Nahrungsmittelunverträglichkeiten und
Allergien einschätzen (B 1),

die Vorgänge der spezifischen Abwehr mit einem Antigen-Antikörpermodell erklären und den Stadien im
Krankheitsverlauf zuordnen (E1, E8).
Überprüfungsformen für Klassenarbeiten
Im Kernlehrplan werden in Kapitel 3 „Lernerfolgsüberprüfungen und Leistungsbewertung“ mögliche Überprüfungsformen
von Klassenarbeiten beschrieben. In der vorliegenden Klassenarbeit werden folgende Überprüfungsformen eingesetzt:

Darstellungsaufgabe [Aufgabe 1, 2c, 3c],

Experimentelle Aufgabe [Aufgabe 3a, b],

Aufgabe zur Datenanalyse [Aufgabe 2],

Bewertungsaufgabe [Aufgabe 4].
QUA-LiS NRW
Hinweise zum Umgang mit diesem Material: Die Klassenarbeit ist für 45 Minuten konzipiert.
WP Biologie Jahrgang 7 – 2. Klassenarbeit
Name:
Datum:
Kampf gegen Infektionskrankheiten/
Milchallergie oder Laktoseintoleranz?
Aufgabe 1:
Du sollst Bakterium und Virus begründet voneinander unterscheiden!
a) Trage in die graue Zeile über der Zeichnung ein, ob es sich bei dem gekennzeichneten Objekt um ein Bakterium oder ein Virus handelt! (2 Punkte)
b) Begründe deine Entscheidung anhand der Vermehrungsschemata! (6 Punkte)
Bakterium oder
Virus?
Vermehrungsschema
Aufgabe 2:
Salmonellen sind Bakterien, die beim Menschen Erkrankungen hervorrufen. Sie
befinden sich unter anderem in Hackfleisch.
a) Zeichne die Werte der beiden Tabellen mit unterschiedlichen Farben in die
Diagrammvorlage (s. Seite 2) ein! (4 Punkte)
b) Beschreibe das Diagramm! (7 Punkte)
c) Erläutere auf der Grundlage der Informationen zum Salmonellenwachstum
(s. Tabelle), weshalb Hackfleisch immer kühl gelagert werden muss! (6 Punkte)
Salmonellenwachstum bei
Raumtemperatur (20°C)
ZEIT
in min
0
Salmonellenwachstum bei
Kühlung (6°C)
Bakterienanzahl
ZEIT
In min
Bakterienanzahl
1
0
1
20
2
20
1
40
4
40
1
60
8
60
1
80
16
80
1
100
32
100
1
120
64
120
2
140
128
140
2
160
256
160
2
180
512
180
2
200
1048
200
2
220
2096
220
2
240
4192
240
4
QUA-LiS NRW
2. Klassenarbeit WP Biologie
Seite 2
QUA-LiS NRW
2. Klassenarbeit WP Biologie
Aufgabe 3:
Seite 3
Die Geflügelcholera ist eine Infektionskrankheit der Vögel, die sich seuchenartig
ausbreiten kann. Der Erreger sind Cholera-Bakterien, die vorwiegend durch
Körperausscheidungen übertragen werden. Louis Pasteur führte 1880 den folgenden
Versuch durch.
Schritt 1
Schritt 2
a)
b)
Kreuze die zum dargestellten Experiment passende naturwissenschaftliche
Fragestellung an! (2 Punkte)

Hängt die Gefährlichkeit von Cholerabakterien von der Einwirkzeit ab?

Kann man Hühner sowohl mit abgeschwächten als auch mit ungeschwächten
Cholera-Bakterien impfen?

Sind Hühner, die bereits eine Infektion mit abgeschwächten Erregern der
Geflügelcholera überstanden haben, immun gegen die Geflügelcholera?

Ist die Geflügelcholera nur für geschwächte oder auch für gesunde Hühner
tödlich?
Kreuze die zum Experiment passende naturwissenschaftliche Hypothese an!
(2 Punkte)

Auch abgeschwächte Cholera-Bakterien führen zum Ausbruch der
Geflügelcholera bei Hühnern.

Hühner, die mit abgeschwächten Cholera-Bakterien geimpft wurden, erkranken
nicht an Geflügelcholera.

Hühner, die an Geflügelcholera erkrankt sind, werden durch eine Injektion
geheilt.
QUA-LiS NRW
2. Klassenarbeit WP Biologie

Seite 4
ungeschwächte Cholera-Bakterien sind gefährlicher als geschwächte.
QUA-LiS NRW
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Seite 5
Fortsetzung der Aufgabe 3:
c)
Erläutere, welche Veränderung im Immunsystem von geimpften Hühnern dazu führt,
dass diese in Schritt 2 des obigen Experiments nicht an der Geflügelcholera
sterben. (6 Punkte)
Verwende dazu die nachfolgenden Begriffe, welche in unsortierter Reihenfolge
dargestellt sind:
Antikörper, Antigene, abgeschwächte Erreger, Cholera-Bakterien, Gedächtniszellen,
Schlüssel-Schloss-Prinzip
Aufgabe 4:
Marie ist 14 Jahre alt und hat Laktoseintoleranz. Ihre Mutter hat bei dem letzten Einkauf
die Margarine vergessen. Da Marie auf ihrem Pausenbrot gerne Margarine hat, bittet
ihre Mutter sie, diese noch schnell im Supermarkt zu besorgen, bevor dieser schließt.
Sie gibt Marie 5 € und sagt ihr, dass sie den Rest, den sie nicht für die Margarine
ausgibt, behalten darf. Im Kühlregal findet Marie drei Margarineprodukte (s. S. 5). Zu
Palmöl recherchiert sie mit ihrem Smartphone im Internet und findet folgenden Eintrag:
Palmöl ist das meistverwendete Pflanzenfett der Welt. Es wird sowohl in Lebensmitteln als auch
Kosmetikprodukten verwendet. Es steht in der Kritik, weil zugunsten der Ölpalmen, aus deren
Früchten das Palmöl gewonnen wird, Regenwälder abgeholzt werden.
a)
Benenne auf der Grundlage der Bild- und Textinformationen drei Kriterien, die bei
Maries Kaufentscheidung eine Rolle spielen könnten! (3 Punkte)
b)
Stelle in einer Tabelle dar, ob die Kriterien für die einzelnen Margarinen zutreffen
oder nicht! (9 Punkte)
c)
Benenne ein Ausschlusskriterium
Ausschlusskriterium ist! (3 Punkte)
d)
Marie hat sich für Margarine 2 entschieden. Wie hat sie die Kriterien gewichtet?
(2 Punkte)
und
QUA-LiS NRW
begründe
kurz,
weshalb
es
ein
2. Klassenarbeit WP Biologie
Seite 6
Fortsetzung der Aufgabe 4:
Abbildung 2: Informationen zu den Margarineprodukten
QUA-LiS NRW
2. Klassenarbeit WP Biologie
Seite 7
Viel Erfolg!
QUA-LiS NRW
2. Klassenarbeit WP BIO
Musterlösung und Auswertung
Name
Klasse:
Aufg.
Erwartete Antwort
Max.
Pkt.
Virus (1)
1
Bakterium (1)
8
Hierbei handelt es sich um ein Virus, da
sich Objekt 1 nicht selbstständig vermehrt,
sondern eine Wirtszelle zu seiner
Vermehrung benötigt (3).
Hierbei sich um ein Bakterium, da es sich
selbstständig, durch Zellteilung vermehrt
(3).
Summe Aufgabe 1
2
8
a) Einzeichnen von Werten in eine Diagrammvorlage
4
b) Beschreiben des Diagramms
Das Diagramm zeigt das Wachstum von Salmonellen ab einem Zeitpunkt t = 0 min
bis zum Zeitpunkt t = 240 min bei einer Temperatur von 6°C und 20°C. Die Zeit wird
auf der x-Achse in Minuten, das Wachstum der Bakterienanzahl auf der y-Achse
dargestellt. (3)
7
Bei einer Temperatur von 6°C steigt die Anzahl der Bakterien nahezu gar nicht an. (2)
Bei einer Temperatur von 20°C steigt die Anzahl der Bakterien sehr schnell und
stark. Innerhalb von 240 min ist die Kultur von einer Bakterie auf den Wert von ca.
4.500 Stück angewachsen. (2)
c) Erläuterung
Hackfleisch soll kühl gelagert werden, da nur bei niedrigen Temperaturen die
Vermehrung von Salmonellen weitgehend verhindert werden kann. Bei einer
Temperatur von 6°C zeigt die Salmonellenkultur fast kein Wachstum. (3)
Bei einer Temperatur von 20°C hingegen findet eine starke Vermehrung der
Bakterien statt. Damit sind auf dem Nahrungsmittel in sehr kurzer Zeit sehr viel
mehr Krankheitserreger vorhanden, wodurch die Wahrscheinlichkeit, an
Salmonellen zu erkranken, steigt. (3)
Summe Aufgabe 2
QUA-LiS NRW
6
17
Err.
Pkt.
Aufg.
3
Erwartete Antwort
Max.
Pkt.
a) Die passende naturwissenschaftliche Fragestellung




Hängt die Gefährlichkeit von Cholerabakterien von ihrem Alter ab?
Kann man Hühner sowohl mit abgeschwächten als auch mit frischen CholeraBakterien impfen?
Werden Hühner, die bereits eine Infektion mit den Erregern der Geflügelcholera
überstanden haben, immun gegen die Geflügelcholera?
Ist die Geflügelcholera nur für geschwächte oder auch für gesunde Hühner
tödlich?
2
b) Die passende naturwissenschaftliche Hypothese




Auch abgeschwächte Cholera-Bakterien führen zum Ausbruch der
Geflügelcholera bei Hühnern.
Hühner, die mit abgeschwächten Cholera-Bakterien geimpft wurden, erkranken
nicht an Geflügelcholera.
Hühner, die an Geflügelcholera erkrankt sind, werden durch eine Injektion geheilt.
Frische Cholera-Bakterien sind gefährlicher als alte.
2
c) Erläuterung
Über die Injektion mit abgeschwächten Bakterien kommt das Immunsystem der
Hühner mit dem Erreger der Geflügelcholera in Kontakt. (1)
Durch diesen Kontakt mit dem abgeschwächten Erreger bilden sich u.a.
Gedächtniszellen. Diese bilden bei erneutem Kontakt mit dem Krankheitserreger
innerhalb kürzester Zeit Antikörper, die nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip
passgenau auf die Antigene der Cholera-Bakterien passen und eine spezifische
Abwehrreaktion gegen die Cholera-Bakterien ermöglichen. Dadurch werden die
Hühner immun gegen die Erreger. (5)
Summe Aufgabe 3
4
a) Kriterien der Kaufentscheidung
Kriterium 1: Verträglichkeit (Gesundheit)
Kriterium 2: Preis
Kriterium 3: Umweltfreundlichkeit (Nachhaltigkeit, Umweltschutz, Klimaschutz)
Verträglichkeit
Margarine 1
Nein (enthält
Buttermilch; Laktose)
Preis
Umweltfreundlichkeit
billig (0,69 €)
Nein (enthält
Palmöl)
b)
Margarine 2
Ja (ist rein
pflanzlich;
laktosefrei)
mittel (1,05€)
Nein (enthält
Palmöl)
Margarine 3
Ja (ist rein
pflanzlich;
laktosefrei)
teuer (1,59€)
Ja (enthält kein
Palmöl)
6
10
3
9
c) Ausschlusskriterium
Das Ausschlusskriterium für Marie ist die Verträglichkeit der Margarine. Denn Marie
hat Laktoseintoleranz, sodass sie Milchprodukte wie z.B. Buttermilch nicht verträgt.
Margarine 1 fällt deshalb für Marie weg, obwohl diese Margarine mit Abstand die
billigste ist.
3
d) Gewichtung der Kriterien
Marie hat sich für Margarine 2 entschieden. Damit hat sie den Preis bzw. das Geld,
welches sie nach dem Einkauf behalten kann, stärker gewichtet (als wichtiger
bewertet) als die geringe Umweltverträglichkeit der Margarine.
2
Summe Aufgabe 4
17
Darstellung
5
QUA-LiS NRW
Err.
Pkt.
Summe
QUA-LiS NRW
57